JPS6233202A - 排熱回収ボイラの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排熱回収ボイラの構造に係り、より詳細には、
排熱回収ボイラの管寄収納部における格納ガスバイバ防
止隔壁を特に可燃性ガス停滞を防止し、安全性の向上を
図り得るように構成したボイラ構造に関するものである
。

〔従来の技術及び解決しようとする問題点〕排熱回収ボ
イラは、比較的低温のガスより熱を回収し、蒸気又は温
水を発生させるものである。

そのためには煙道に伝熱管を配置する必要があるが、ガ
ス温度が低く、また煙道を貫通して伝熱管を配置すると
ガスリークの問題が生じたり或いはシール構造が複雑化
する等の理由から、伝熱管は管寄を含めて煙道内に配置
する構造が採られている。

しかし、この構造の場合にも、管寄部にガスが流れると
、その分伝熱管への通過ガス量が低減するために熱伝達
率が悪くなったり、伝熱面積が多大に必要になったりし
、また熱交換をしない高温ガスがバイパスして壁面或い
は支持構造物が局部加熱される等、構造強度上、不都合
な問題が発生する可能性が生ずる。

従来、その対策としては、第７図に示すように伝熱管３
５を配置した熱交換部３１に突設した管寄収納部３２に
、ガスの流れａと直交するようにバッフル板３３を設置
したり（実開昭５９−５５２０４号、同５９−５５２０
５号）、或いは管寄群毎に箱状に囲むように管寄収納部
を構成する方法が採られている。

なお、３４はじゃま板である。

しかしながら、特に複合サイクル発電プラントの如く、
ガスタービンに組込ま九た排熱回収ボイラの場合、その
プラント運転特性上頻繁に起動停止が繰り返され、燃料
の点消火時に未燃ガスがボイラ内に流入する可能性があ
る。その際、燃料としてのＬＮＧは空気よりも軽く、ま
たＬＰＧは空気よりも重い、性質を有するので、前述の
ガスバイパス防止を目的としだ管寄群収納部にこれらの
可燃性ガスがその上部や下部の当該部に滞留蓄積される
可能性が生ずる。

その場合、当該部でこれらのガス濃度が２〜５の容積％
に達すると爆発の可能性があるため、前記公知例では、
バッフル板にスリットを設けたり。

或いはバッフル板の骨組を金網で構成して内部停滞可燃
性ガスをパージするように図られている。

しかし、このようなバッフル板構造では、ガスバイパス
を完全に防止することは不可能であり、特に今後ますま
す高温ガスが導入される傾向にある状況下では、ガスバ
イパスによる前述の不都合性を回避するには不完全であ
る。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し。

排熱回収ボイラの伝熱管管寄部につき、装置組立ての容
易性及び構造の簡単化を図ると共に、可燃性ガスの滞留
蓄積が無く、安全性を確保し得るボイラ構造を提供する
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、排熱回収ボイラの
伝熱管管寄収容部を格納ガスバイパス防止隔壁にて構成
し、この隔壁には、その上端及び／又は下端に間隙をも
たせ、これによって内部停滞ガスをパージすると共に隔
壁取付時の調整代としても利用可能にぜんとするもので
ある。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例に係る管寄群収納部を示して
いる。

図中、１は下部管寄、３は上部管寄であり、２はフィン
付伝熱管で各上部、下部管寄１，３に接続されている。

６は保温カバープレートで上下面及び両側面のダクト内
に設けられている。

７及び８は各々管寄群収納隔壁であり、薄肉の鋼板で構
成され、伝熱管群の上下及び側部からのガスバイパスを
防止可能としている。このうち、隔壁７はガス流れに直
交するように配置されているが、隔壁８はガスの流動抵
抗を少なくする目的からガス流れに直交させず、ガス流
束の縮小、拡大を緩和すると共に、熱膨張により隔壁７
がガス流れに直交する方向に伸びた場合でもその伸びを
吸収できるように傾きを持たせた構造を有している。

上記伝熱管２は、隔壁７の一面に設けた略同−径の穴を
貫通して配されるが、ガスシール効果をもたせるべくフ
ィンと密着するように取付けられている。密着性をもた
せるためには、例えば第２図に示す如く、スパイラルフ
ィンチューブ２の上下端部の３〜６枚を溶着させない未
溶着フィン９として巻き付け、フィンのバネ効果による
密着効果を高めると共に、隔ｍ’ｙと保温カバープレー
ト６の取付時の調整代を兼ねるようにしている。なお、
１０は溶着フィンを示している。

また、伝熱管貫通部の隔壁７は、第１図に示す如く、伝
熱管２の各列の中心に２分割し、複数の帯状の鋼板にて
組立てられるように構成され、取付けが容易にできるよ
うにされている。

次に、上記構成の管寄群収納部の組立て等について説明
する。第３図及び第４図は第１図及び第２図におけるガ
スバイパス防止可能な隔壁（すなわちガスバイパス防止
板）７の取付部詳細例を示している。

すなわち、ガスバイパス防止板７と保温カバープレート
６との間には間隙りを設け、取付が容易で、かつ、該防
止板７の伸びが吸収できる構成にするものである。その
ためには、この防止板７を２枚のＬ型板１１で挟み込み
、防止板７の端部が適宜間隙りを保つように調整し、ボ
ルトナツト１２で支持する。その際、フィンチューブを
この防止板７に密着させオフセットする場合の調整代を
確保するようにする。また、Ｌ型板１１の固定は保温カ
バープレート６の板厚が約１．２ｍの如く薄い鋼板であ
るために保温材１３の固定用に設けたスタッドボルトで
兼用すれば、改めてボルトを設定する必要がなくなる。

なお、第３図及び第４図は防止板７の下端りを設けた例
であるが、上端にのみ或いは下端及び上端の双方に間隙
りを設けるようにしてもよいことは云うまでもない。ガ
スバイパス防止板りをこのように保持することにより、
熱膨張時の上下方向及び左右方向のいずれの伸びも吸収
することができ、伸びを拘束することが無い。

本実施例によれば、ガスバイパス防止板ノ最上端及び／
又は最下端に隙間が存在することになるので、空気より
軽い未燃焼ガスでも、重いガスでも管寄内に停滞蓄積す
ることは不可能となり、万一の爆発の危険を防止するこ
とができる。したがって、従来の如く、このような爆発
の危険性のあるガスが滞留し易い場所にガス検知器を設
置するとか、常時監視のための監視計器と警報盤を設け
るとかが不要となり、また必要時にプラントを停止して
パージを実施するなどの問題も解決できる。

更には、必要最少限の間隙（５〜１０１ｍ程度）を確保
するのが容易で、かつ、フィンのバネ効果利用した伝熱
管チューブ貫通部のシール性を向上できるので、バイパ
スガス量を減じ、効率の良い熱回収を図ることができ、
またホットストリークが生ぜず、しかも拘束力を生じる
得ぬ構造であるので、安全性、信頼性が向上する。

また、バイパス防止板の取付時に２枚のＬ型板をボルト
、ナツトで締めるのみであるから、作業が容易であり、
かつ、従来の如くバッフル板としてスリットを設けたり
金鋼のように加工する必要がないので、経済的である。

次に、第５図及び第６図にバイパス防止板取付について
の他の例を示す。第５図に示すように、Ｌ型板１１を背
合わせにしてバイパス防止板７を保持してもよく、また
第６図に示す如くバイパス防止板７の下端（及び１又は
上端）に丸又は三角等のパンチングを施して取付けても
、同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の構造の場合には各管寄部で２％
弱のガスバイパスが生じていたのに対し。

これを０．１％弱にバイパス量を低減できるので。

１％弱のプラント出力増大が期待できる。これはｔｏｏ
ｏＭｗコンバインドプラントでは８〜１０阿Ｖに相当す
るものである。

また、従来の如く検知器等を設置する必要がなく、パー
ジのためにプラントを停止する必要もなく可燃性ガスの
滞留蓄積を無くし爆発の危険性を回避できるので、安全
性及び経済性に大きく寄与できる。

更に、加工、取付は組立てが容易であり、生産性向上に
も大なるものがあり、しかも部材強度上も無理な荷重が
作用しないので合理的な構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る管寄群収納部の全体構
造を示す説明図、 第２図はフィン付伝熱管のフィン構造を示す説明図、 第３図及び第４図は上記実施例におけるバイパス防止板
（障壁）の取付構造を示す図で、第３図は斜視図、第４
図は側断面図、 第５図及び第６図は各々他の取付構造を示す図で、第５
図は側断面図、第６図は斜視図、第７０図は従来のバイ
パス防止用バッフル板を設けた管寄群収納部を示す説明
図である。 １・・・・下部管寄　　２・・・・伝熱管（フィン付）
３・・・・上部管寄　、４・・・・ケーシング５・・・
・内部保温材　６・・・・保温カバープレート７．８・
・・・バイパス防止板（障壁）９・・・・未溶着フィン
１０・・・・溶着フィン１１・・・・Ｌ型板　　　１２
・・・・ボルトナツト１３・・・・保温材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排熱回収ボイラの伝熱管管寄を収納し、格納ガスバイパ
   ス防止隔壁を有する管寄収納部において、ガスの流れに
   直交する面の該隔壁を、その上端若しくは下端又は上下
   両端部に間隙をもたせるように取付けたことを特徴とす
   る排熱回収ボイラの構造。